Elektromagnit

Magnit maydon energiyasi.

Magnit maydon energiyasini hisoblashuchun quyidagi zanjirdan foydalanamiz. Kalit bilan 1 va 2 klemmalarni ulasak, elektr yurituvchi kuchi ε bo'lgan tok manbai va induktivligi L bo'lgan g'altakdan (solenoid) iborat zanjir vujudga keladi. Bu zanjirdan o'tayotgan tok kuchi I ga teng bo'lganda g'altak ichidagi magnit maydon induksiyasi:
B =μ₀ μIn/l (14)
bilan aniqlanar edi. Bunda n - g'altakdagi o'ramlar soni, l - g'altakning uzunligi. Endi 1 va 2 ni uzib, 1 va 3 klemmalarni ulasak, induktivligi L_c va aktiv qarshiligi R dan iborat berk kontur vujudga keladi. Bu tajribada zanjir manbadan uzilganda elektr lampochka yona boshlaydi. Buning sababi shundan iboratki, L_c da o'zinduksiya EYUK ta'sirida yuzaga kelgan tok lampa orqali o'tadi. Ammo lampaning yonishi uzoq vaqt davom etmaydi. Tok kuchi juda tez kamayadi. Tok kuchi I bilan birga magnit maydon induksiyasi B ham kamayadi. Bu hodisada lampa cho'g'lanish tolasining qizishi g'altak magnit maydoni energiyasi hisobiga bo'ladi. Bu energiyani hisoblash uchun zanjirdagi tok kuchining nolgacha kamayish vaqtida o'zinduksiya EYUK tomonidan bajarilgan ishni hisoblash kerak.
Bu tokning dt vaqtda bajargan ishi
dA= ε I dt=-IdФ (15)
Bu ifodani tok kuchining o'zgarish chegaralarida, ya'ni I dan 0 gacha bo'lgan intervalda integrallasak, zanjirni uzish vaqtida yo'qolgan magnit maydon energiyasi hisobiga bajarilgan ishni, ya‟ni joul issiqligiga aylangan (Ri lampochkada) energiyani topamiz:
Demak, magnit maydon energiyasi W=L_cI²/2 (16) ω=W/v=B²/2 μ₀ μ (17)
bu ifoda magnit maydon energiyasining zichligi deb ataladi. ω=W/v=B²/2 μ₀ μ =BH/2 (18)

1. Elеktromagnit to’lqinlar.

Ma‟lumki davriy ravishda o`zgaruvchi elektromagnit maydonning tarqalishini elektromagnit to`lqin deb ataladi. Elektromagnit to`lqinni shunday ikki o`zaro perpendikulyar tekisliklarda yotuvchi sinusoidalar shaklida tasvirlash mumkinki, bunda to`lqin shu ikki tekislik kesishishi natijasida xosil bo`lgan chiziq bo`ylab tarqaladi. Maksvell ta‟limotiga asosan, elektromagnit to`lqinning biror muxitda tarqalish tezligi shu muxitning elektr va magnit xususiyatlariga bog`liq bo`lib, uning qiymati quyidagi munosabat bilan aniqlanadi.

1
^{ } (1)

Vakuumda muhitning magnit sindiruvchanligi va dielektrik singdiruvchanli- gi birga teng. Shuning uchun vakuumda elektromagnit to`lqinning tarqalish tezligi


1 1
₀  
 3  10 ^{8 м}  С
с

u holda (1)ni quyidagicha yozish mumkin
  ^С

Demak elektromagnit to`lqinlar muxitda tarqalish tezligi vakuumdagi tezligidan marta kichik.
Ma‟lumki elektromagnit to`lqin ikki o`zaro perpendikulyar tekisliklarda yotuvchi sinusoidalar shaklida tasvirlanadi, bunda elektro magnit to`lqin shu ikki tekislik kesishishi natijasida xosil bo`lgan chiziq bo`ylab tarqaladi. Maksvell tenglamasiga asosan o`zgaruvchan elektromagnit maydonining E va H kuchlanganlik vektorlari

1
 H  
_ 2


 ² H
 t ²

(1)
1

 E 
_ 2
 ² E

 t ²

(2)

1  ² H

tipidagi to`lqin tenglamalari qanoatlantiradi. Bunda
 H  
_ 2
 t ²
Laplas

operatori,  -elektromagnit to`lqinining tipidagi to`lqin tenglamalari

qanoatlantiradi. Bunda
_ 2
 
 x ²
_ 2

 y ²
_ 2

 z ²
Laplas operatori,  -elektromagnit

to`lqinining biror muhitdan taralish

tezligi. s-elektromagnit to`lqinni vakuumda tarqalish tezligi.
Elektromagnit to`lqinning muhitda tarqalish tezligi, vakuumdagi tezlikdan marta kichik. (2) tenglamani quyidagi ko`rinishda yozish mumkin